موتورهای خودروهای هیبریدی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: هیبریدی معمولی (HEV)، هیبریدی پلاگین (PHEV) و هیبریدی ملایم یا ملایم (MHEV). هر کدام از این موتورها از نظر ساختار و عملکرد تفاوت های اساسی با یکدیگر دارند و مزایا و معایب خاص خود را دارند.
بر اساس آخرین گزارش خودرو، هیبرید یا به درستی تلفظ هیبرید از کلمه لاتین hybrida گرفته شده است و معادل فارسی آن را می توان کلماتی مانند اتحاد، دو رگ، اتصال دانست. در دنیای خودرو، این اصطلاح برای خودروهایی که از موتورهای هیبریدی استفاده می کنند استفاده می شود. این بدان معنی است که موتور اصلی بنزینی در ارتباط با یک سیستم کمکی الکتریکی کار می کند.
خودروی هیبریدی معمولی (HEV) چیست؟
در این سیستم منبع اصلی قدرت موتور بنزینی است اما در برخی موارد خاص این وظیفه به موتور یا موتورهای الکتریکی منتقل می شود.
در این خودروها نیازی به شارژ دستی نیست. به همین دلیل پورت شارژ وجود ندارد. بسته به شرایط رانندگی، منبع تغذیه در این خودروها به طور خودکار بین موتورهای بنزینی و الکتریکی سوئیچ می شود. موتور بنزینی در شتاب های سخت و در سرعت های بزرگراه فعال تر است. موتور الکتریکی در سرعت های پایین، حرکات کند و ترافیک شهری نقش دارد.
برخی از سیستم های هیبریدی مانند سیستم دو موتوره هوندا حتی می توانند موتور بنزینی را برای مدت کوتاهی در بزرگراه خاموش کنند. این باعث کاهش مصرف سوخت می شود.
در خودروهای هیبریدی معمولی، باتری از طریق ترمز و کاهش سرعت یا موتور بنزینی شارژ می شود. چنین خودروهایی عموماً مصرف سوخت بسیار کمتری نسبت به نمونه های بنزینی دارند. طبق آمار رسمی آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا (به اختصار EPA)، مصرف سوخت اکثر خودروهای هیبریدی بین 4.7 تا 5.88 لیتر است.
این خودروها از نظر کاربری و استفاده روزانه هیچ تفاوتی با نمونه های بنزینی ندارند. این بدان معنی است که راننده فقط باک را پر می کند و مانند یک ماشین بنزینی رانندگی می کند. بقیه کارهای لازم در پشت صحنه توسط خود ماشین انجام می شود. هیبریدهای مدرن دیگر مانند مدل های قدیمی سنگین، کند و تنبل نیستند. در واقع در برخی از مدل ها، نسخه هیبریدی عملکرد قدرتمند، لوکس و چابک تری نسبت به نسخه بنزینی دارد.
به عنوان مثال، مدل های نسل جدید مانند تویوتا کمری و RAV4 اکنون تنها با پیشرانه های هیبریدی عرضه می شوند. در ایران لاماری ایما HEV با موتور هیبریدی معمولی نیز عرضه می شود.
ساختار خودروهای پلاگین هیبریدی یا پلاگین هیبریدی؛ چند مرحله برای تکمیل برق رسانی
خودروهای پلاگین هیبریدی یا پلاگین هیبریدی (به اختصار PHEV) گزینه های جدیدتر و جذاب تری نسبت به مدل های هیبریدی معمولی هستند. در این نوع خودرو، موتور شامل یک موتور بنزینی اصلی و یک یا چند موتور الکتریکی کمکی است. با این حال، نکته مهم این است که موتور الکتریکی مورد استفاده در خودروهای هیبریدی پلاگین بسیار قدرتمندتر از هیبریدی های معمولی است و انرژی را از یک باتری بسیار بزرگتر دریافت می کند. به لطف این ویژگی، خودروهای هیبریدی پلاگین قابلیت حرکت در حالت تمام برقی را دارند. بنابراین راننده می تواند بدون نیاز به روشن کردن موتور بنزینی در ترافیک روزانه شهری از این نوع خودرو در حالت برقی استفاده کند.
همانطور که از نام پلاگین هیبریدی پیداست، این نوع خودرو دارای درگاه شارژ است. بنابراین امکان اتصال مستقیم آنها به پریز برق و شارژ باتری وجود دارد. نسل جدید خودروهای پلاگین هیبریدی می توانند ده ها کیلومتر را در حالت تمام الکتریکی طی کنند. به عنوان مثال، نسخه پلاگین هیبریدی تویوتا پریوس می تواند تا 44 مایل یا 70 کیلومتر را در این حالت طی کند. علاوه بر این، طبق گفته شرکت ژاپنی، RAV4 جدید می تواند تا 50 مایل یا 80 کیلومتر را در حالت تمام الکتریکی طی کند.
برخی از مدل های چینی به لطف نصب باتری های بزرگ از این هم فراتر رفته و برد بسیار بیشتری دارند. به عنوان مثال، SUV هیبریدی پلاگین 9X زوکر انرژی خود را از یک باتری 70 کیلووات ساعتی تامین می کند. طبق استاندارد چینی CLTC، این باتری می تواند تا 302 کیلومتر شارژ شود که در صورت پیاده سازی در دنیای واقعی رقمی باورنکردنی خواهد بود. لازم به ذکر است که برد واقعی به شرایط آب و هوایی، وزن خودرو، ترافیک و سبک رانندگی بستگی دارد.
به طور کلی خودروهای پلاگین هیبریدی یا پلاگین هیبریدی را باید میان مدل های هیبریدی معمولی و تمام الکتریکی در نظر گرفت. همانطور که در بالا اشاره کردیم، استفاده ایده آل از خودروهای هیبریدی پلاگین مربوط به رفت و آمد روزانه در مسافت های کوتاه با نیروی برق است. به این ترتیب خودرو را یک شب شارژ کنید و روز بعد دوباره از آن استفاده کنید. در سفرهای طولانی می توانید به موتور بنزینی و باک پر اعتماد کنید. در این حالت ماشین مانند یک مدل معمولی کار می کند.
معمولاً خودروهای هیبریدی پلاگین چندین هزار دلار گرانتر از مدلهای هیبریدی معمولی هستند. بنابراین، زمانی که بتوانید از قابلیت حرکت در حالت تمام الکتریکی بهره مند شوید، خرید آن منطقی تر خواهد بود. به علاوه تنوع این نوع خودروها نسبت به مدل های هیبریدی معمولی کمتر است. در کشور ما فینیکس تیگو 8 پرو پلاگین هیبریدی +e، تیگو 7 پرو پلاگین هیبریدی +e و میتسوبیشی اوتلندر PHEV با موتور پلاگین هیبریدی وجود دارد.
خودروی هیبریدی ملایم (MHEV) چیست؟
اگر ما به پلاگین هیبریدی به عنوان یک نسخه الکتریکی تر فکر می کنیم، باید به هیبریدی ملایم یا هیبریدی ملایم به عنوان یک نسخه کمتر الکتریکی فکر کنیم. به عبارت دیگر، موتورهای پلاگین هیبریدی بیشتر به سمت الکتریکی شدن حرکت کرده اند، اما در یک موتور هیبریدی ملایم یا ملایم، بنزین و موتور احتراق داخلی همچنان هسته اصلی و غالب را تشکیل می دهند.
در خودروهای هیبریدی ملایم، موتور بنزینی با یک موتور الکتریکی کوچک ترکیب می شود. این موتور کوچکتر از نمونه هایی است که در مدل های هیبریدی پلاگین و هیبریدی معمولی یافت می شود و از یک باتری بسیار کوچک تغذیه می کند. اکثر این خودروها از سیستم 48 ولتی استفاده می کنند و موتور الکتریکی اغلب کار موتور استارت را انجام می دهد. این سیستم بیشتر برای روانتر کردن عملکرد سیستم استاپ-استارت خودکار طراحی شده است.
در مدل های مجهز به این سیستم شاید بدانید که با توقف در مکانی مانند پشت چراغ قرمز موتور بنزینی خاموش می شود. در هنگام راه اندازی، سیستم هیبریدی ملایم نیروی اولیه را فراهم می کند. این کار باعث نرمتر شدن و کاهش مصرف سوخت می شود. در این خودروها درگاهی برای شارژ دستی وجود ندارد و سیستم به صورت کاملا اتوماتیک کار می کند.
این نوع پیشرانه بیشتر در خودروهای لوکس دیده می شود و از عمده کاربران آن می توان به برندهایی مانند آئودی، بی ام و و مرسدس بنز اشاره کرد. مزدا چنین سیستمی را در نسخه های شش سیلندر CX-90 و CX-70 نیز ارائه می کند. از میان خودروهای هیبریدی ملایمی که برای فروش در ایران عرضه می شوند، می توان جیلی آزکارا و نسخه های جدید کیا اسپورتیج و هیوندای توسان را برشمرد.
| جدول مقایسه سه نوع موتور یا خودروهای هیبریدی | |||
| نوع سیستم | باید آن را به صورت دستی شارژ کنید | مقدار برق مصرفی | مناسب برای |
| هیبرید مشترک | ندارد | متوسط | مصرف سوخت کمتر بدون تغییر سبک زندگی |
| پلاگین هیبریدی | داشتن | بالا | رفت و آمد روزانه برقی با سفرهای طولانی مدت |
| هیبرید ملایم | ندارد | کمی | نرمی بیشتر و بهبود جزئی در مصرف |
کدام نوع خودروی هیبریدی ارزش خرید بیشتری دارد؟
حقیقت این است که یک هیبرید ملایم یک ارتقاء فنی است تا تجربه رانندگی را لوکس تر کند. در این نوع موتورها بهبودی در مصرف سوخت دیده می شود اما به اندازه ای نیست که محسوس باشد و این به عنوان معیار اصلی انتخاب شد.
رقابت اصلی بین خودروهای هیبریدی سنتی و پلاگین هیبریدی است. اگر می توانید آن را در خانه یا محل کار شارژ کنید و کمتر از 70 کیلومتر در روز رانندگی کنید، مدل های هیبریدی پلاگین یا پلاگین هیبریدی انتخاب هوشمندانه ای هستند… به شرطی که قیمت بالا در هنگام خرید چندان مهم نباشد. برای سایر خریداران، هیبریدی های معمولی همچنان ساده ترین و مقرون به صرفه ترین انتخاب از نظر مصرف سوخت هستند.
معایب خودروهای هیبریدی
ناگفته نماند که خودروهای هیبریدی در درازمدت هزینه تعمیرات خاص خود را دارند، زیرا دارای دو سیستم پیچیده (برقی و بنزینی) هستند. علاوه بر این، باتری های مورد استفاده در مدل های فعلی دارای طول عمر مشخصی هستند و پس از چند سال باید با باتری جدید تعویض شوند. این کار نه تنها تمام هزینه های صرفه جویی شده در چند سال را از بین می برد، بلکه می تواند صاحب آن را با یک صورت حساب گزاف شوکه کند. به خصوص در شرایط فعلی بازار ایران که هزینه ها روز به روز سرسام آورتر می شود.
عمر باتری خودروهای هیبریدی چقدر است؟
باتری خودروهای هیبریدی به طور معمول حداقل 8 سال عمر می کند و تقریباً 160000 تا 240000 کیلومتر را طی می کند. برای اینکه مشتریان احساس راحتی کنند، اکثر خودروسازان 8 تا 10 سال گارانتی برای این قطعه حیاتی ارائه می دهند. اگر باتری در کشور ما نیاز به تعویض داشته باشد و مشمول گارانتی نباشد، هزینه نهایی می تواند بسیار بالا باشد، مخصوصا امروز که نوسانات نرخ ارز بسیار زیاد است.